土壤污染-科普123

土壤污染

生物科学2023-02-02 21:58:56百科

土壤污染

[拼音]：turang wuran

[外文]：soil pollution

人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。

概述

天然土壤具有纯粹的自然属性。人类最初开垦土地，主要是从中索取更多的生物量。已开垦的土地逐渐变得贫瘠，人们就向农田补充一些物质──肥料。农田获得肥力，同时也受到了污染。譬如施用人畜粪尿作为肥料，确能保持农田的良好生产性能，但粪尿中的病原体随着进入农田，造成土壤污染。产业革命以来，特别是20世纪50年代以来，由于现代工农业生产的飞跃发展，农药、化肥的大量施用，大气烟尘和污水对农田的不断侵袭，影响土壤的生产性能和利用价值，于是引起人们对土壤污染的注意。1955年日本发生了“镉米”事件。其原因是富山县的农民长期用神通川上游铅锌冶炼厂的废水灌溉稻田，致使土壤和稻米中含镉量增加。人们食用这种稻米，镉在体内积累，引起全身性神经痛、关节痛、骨折，以至死亡。这种疾病以剧烈疼痛为主要症状，被称为痛痛病。残留在土壤中的镉至今还难以清除。1974年春季，中国天津地区蓟运河畔的农田，因引灌被三氯乙醛污染的河水，三氯乙醛在土壤中分解产生三氯乙酸，致使大面积的小麦受害。

污染源

土壤污染物主要来自工业和城市的废水和固体废物、农药和化肥、牲畜排泄物、生物残体以及大气沉降物等。

工业和城市的废水和固体废物：污水灌溉和污泥作为肥料施用，常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业废物堆放场，往往也是土壤的污染源。例如1977年美国调查了50个废物堆放场，其中43个堆放场的重金属和有机毒物污染了附近的土壤和地下水。

农药和化肥：现代化农业大量施用农药和化肥。有机氯杀虫剂如DDT、六六六等能在土壤中长期残留，并在生物体内富集。氮、磷等化学肥料，凡未被植物吸收利用和未被根层土壤吸附固定的养分，都在根层以下积累，或转入地下水，成为潜在的环境污染物。土壤侵蚀是使土壤污染范围扩大的一个重要原因。凡是残留在土壤中的农药和氮、磷化合物，在发生地面径流，或土壤风蚀时，就会向其他地方转移，扩大土壤污染范围。

牲畜排泄物和生物残体：禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物，其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料，如果不进行物理和生化处理，则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染，并通过水和农作物危害人群健康。

大气沉降物：大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物，通过沉降和降水而降落到地面。20年来，北欧的南部、北美的东北部等地区，雨水酸度增大，引起土壤酸化，土壤盐基饱和度降低。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染。放射性散落物中，⁹⁰Sr、¹³⁷Cs的半衰期较长，易被土壤吸附，滞留时间也较长。

土壤的污染源十分复杂，因而土壤污染物的种类极为繁多。土壤污染有化学污染、物理污染和生物污染。其中以土壤的化学污染最为普遍、严重和复杂。土壤的化学污染物，可分为无机污染物和有机污染物两大类。

无机污染物

包括对动、植物有危害作用的元素及其化合物。

硝酸盐、硫酸盐、氯化物、氟化物、可溶性碳酸盐等化合物，是常见而大量的土壤无机污染物。硫酸盐过多会使土壤板结，改变土壤结构；氯化物和可溶性碳酸盐过多会使土壤盐渍化，肥力降低；硝酸盐和氟化物过多会影响水质，在一定条件下并导致农作物含氟量升高。

汞、镉、铅、砷、铜、锌、镍、钴、钒等元素也会引起土壤污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用，所以汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降。磷肥中有时也含有镉。公路两侧的土壤易受铅的污染。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂，因而引起土壤的砷污染。硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。

无机污染物在土壤中的化学行为同土壤的物理性质和化学性质有关，如重金属元素在土壤中的活性，在很大程度上取决于土壤的吸附作用。土壤中的粘粒和腐植酸对重金属有很强的吸附能力，能够降低重金属的活性。土壤酸碱度对土壤中重金属的活性有明显的影响。例如镉在酸性土壤中溶解度增大，对植物的毒性增加；在碱性土壤中则溶解度减小，毒性降低。

有机污染物

农药是土壤的主要有机污染物，目前有杀虫效果的化合物超过6万种，大量使用的农药约有50种。直接进入土壤的农药，大部分可被土壤吸附。残留于土壤中的农药，由于生物和非生物的作用，经历着转化和降解过程，形成具有不同稳定性的中间产物，或最终成为无机物。质地粘重的土壤对农药的吸附能力强，砂土对农药的吸附能力弱。水分增加时，土壤对农药的吸附减弱，蒸发加强。随着土壤水分的蒸发，农药从土壤中逸出。土壤有机质含量高、微生物种类多时，会加速土壤中农药的降解，减少农药的残留量。石油、多环芳烃、多氯联苯、三氯乙醛、甲烷等，也是土壤中常见的有机污染物。

防治

污染物进入土壤后一般很难去除，尤其是重金属元素及其化合物，是不能或很难降解的化学物质。因此，应当特别注意防止重金属元素及其化合物对土壤的污染。

对已被污染的土壤可采取以下改良措施：对于溶解度较大或在土壤条件变化后可使溶解度增加的污染物，可用排水的办法，降低它在土壤中的浓度；改变耕作制度，促进污染物分解。如六六六在水田中分解迅速，可把被六六六污染严重的旱地改为稻田；二苯醚等在厌氧条件下较稳定，则可增加翻晒次数和时间促使它分解;对于稳定而难分解的污染物，可以采取深翻土地的方法，降低污染物在耕层的浓度。在不得已时，也可考虑采取换客土的办法。

参考书目

涉谷政夫等：《環境污染と農業》，博友社，東京，1975。
D.E.Baker & L.Chesnin，Advances　in Agronomy，Academic Press，New York，1975.
G.H.Bolt & M.G.M.Bruggenwert，Soil Chemistry，Elsevier Scientific Pubishing Co.，Amsterdam，1976.